脉冲式可控偏振态变换器及其应用

本文提出一种基于晶体双折射效应的脉冲式可控偏振态变换器，可以实现偏振光六个偏振分量的脉冲变换．将它应用于偏振型光传感信号的单光路分时检测，可以提高信号检测灵敏度和传感信号的抗干扰能力．文中给出了利用铌酸锂晶体和脉冲电场对光传感信号的X、Y线性偏振分量进行脉冲变换的实验结果．

光偏振态变换的群论描述:变换矩阵与群论的对应关系

讨论了无耗和部分损耗偏振光系统的3种计算方法——Jones矩阵、Mueller矩阵和Poincaré球与二维特殊酉SU(2)群、三维实特殊转动正交SO(3)群之间的对应关系,建立了二向色性或圆二向色性与Lorentz变换群之间的对应关系,说明了可用群论作为偏振光计算的基础.

三波片偏振态变换器误差分析

在相干光通信和高速光纤通信等领域,要求偏振变换器具有高的偏振变换精度。对由两个可独立旋转的λ/4波片和一个可独立旋转的λ/2波片组成的三波片偏振变换器的偏振变换误差进行了详细的分析。利用二维几何方法推导出了由波片方位角误差造成的偏振变换误差模型,并进行了数值计算。研究结果表明,三波片不同的组合方式对偏振态的变换精度有影响。其中,λ/4+λ/2+λ/4组合具有最高的偏振变换精度,λ/2+λ/4+λ/4次之,λ/4+λ/4+λ/2的最差;经三种偏振变换器变换后偏振态的方位角的变换误差较大,变换后偏振态的椭率角的误差很小;三种偏振变换器都可以实现较高精度的任意偏振态变换。

利用旋转波片组实现偏振变换器的两种新方法

偏振变换器作为一种重要的光学器件,以其高偏振变换精度、低成本、低插入损耗以及控制算法简单的特性在相干光纤通信和高速光纤通信领域具有十分重要的地位。提出了利用两个λ/4波片和一个λ/2波片的三波片组合实现任意偏振态变换的新方法。用改进的三维庞加莱球方法———偏振态投射平面的二维几何方法分别推导出了λ/4+λ/4+λ/2组合以及λ/2+λ/4+λ/4组合实现任意偏振态变换时每个波片的位置参量计算公式。研究结果表明:两个λ/4波片和一个λ/2波片的任意组合都可以实现任意偏振态的变换;用偏振态投射平面的几何方法处理偏振变换的相关问题比庞加莱球方法和矩阵处理方法简洁明了。研究结果为偏振变换器的设计提供了理论依据。